Wie kann ein Nebel zu einem Schwarzen Loch werden?

Sterne bilden sich aus Turbulenzen tief in galaktischen Nebeln.

Die Schwerkraft ist eine mĂ€chtige Kraft: Sie hĂ€lt die Planeten in ihren Umlaufbahnen um die Sonne herum und war sogar dafĂŒr verantwortlich, die Planeten wie auch die Sonne aus Nebeln zu formen. Nicht nur das, es ist die Kraft, die am Ende Sterne wie die Sonne zerstört, wenn ihnen der Wasserstoff ausgeht, um zu verbrennen. Wenn ein Stern groß genug ist - was bestimmt wird, wenn er entsteht - kann die Schwerkraft ihn in ein schwarzes Loch verwandeln.

Staubklumpen

Nebel sind Wolken aus Staub und Gas, die das Universum durchziehen. Materie innerhalb eines gegebenen Nebels ist ungleich verteilt und die Temperatur ist niedrig - gerade ĂŒber dem absoluten Nullpunkt. Bei diesen Temperaturen binden sich GasmolekĂŒle zu Klumpen zusammen, und ein Klumpen, der in einer dichten Region eines Nebels wĂ€chst - eine MolekĂŒlwolke genannt - kann Materie an sich ziehen. Wenn das Klumpen wĂ€chst, nimmt die Temperatur in seinem Kern zu, weil die Gravitationsanziehung die Dichte und die kinetische Energie der Teilchen erhöht, die immer hĂ€ufiger und mit immer mehr Energie zusammenstoßen.

Hauptreihensterne

Es dauert ungefĂ€hr 10 Millionen Jahre, bis sich aus einem BĂŒschel intergalaktischen Staubes ein Stern bildet. Wenn die Temperatur des Kerns ansteigt, wird es zu einem Protostern und strahlt Infrarotlicht aus, aber wenn der Kern dichter und undurchsichtiger wird, wird diese Energie eingefangen, was das Erhitzen beschleunigt. Wenn die Kerntemperatur 10 Millionen Kelvin (18 Millionen Grad Fahrenheit) erreicht, beginnt die Wasserstoffverschmelzung, und der AuswĂ€rtsdruck dieser Reaktion gleicht die Druckkraft der Gravitation aus. Der Stern tritt in seine Hauptreihenfolge ein, die von 100 Millionen bis ĂŒber eine Billion Jahre dauern kann, abhĂ€ngig von der Masse des Sterns. WĂ€hrend seiner Hauptreihe behĂ€lt der Stern einen festen Radius und eine feste Temperatur bei.

Blaue Riesensterne

Sehr große Sterne, die eine Masse von 25 oder mehr der Sonne haben, können schwarze Löcher werden. Aufgrund des enormen Drucks, der im Kern eines massereichen Sterns entsteht, brennt er heißer und schneller als ein kleinerer Stern. Solche Sterne verbrennen, wenn sie in ihrer Hauptreihe sind, mit einem blĂ€ulichen Licht und können OberflĂ€chentemperaturen von 20.000 Kelvin (35.450 Grad Fahrenheit) haben. Im Vergleich dazu betrĂ€gt die OberflĂ€chentemperatur der Sonne nur etwa 6.000 Kelvin (10.340 Grad Fahrenheit). Weil es so heiß brennt, kann einem massereichen Stern der Wasserstoff in einem Bruchteil der Zeit ausgehen, die ein sonnengroßer Stern verbraucht.

Bildung eines Schwarzen Lochs

Wenn einem blauen Riesen der Wasserstoff ausgeht, beginnt sein Kern zu kollabieren, was genug Druck erzeugt, um die Heliumfusion einzuleiten. Andere Fusionsreaktionen treten auf, wenn der Kern weiter kollabiert, und an einem bestimmten Punkt lĂ€uft der Stern aus schmelzbarem Material heraus. An einem kritischen Punkt implodiert der Kern in einer so genannten Supernova, die die Ă€ußere HĂŒlle des Sterns in den Weltraum blĂ€st. Wenn die Materie ĂŒbrig bleibt, nachdem die Supernova eine Masse von dreimal oder mehr der Sonne hat, kann nichts die Schwerkraft davon abhalten, in einen Punkt mit unendlicher Masse zu kollabieren. Dieser Punkt ist ein schwarzes Loch.

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